Důvody pro výstavbu a udržování melioračních staveb jsme si popsali v předchozích příspěvcích. Nyní se zaměříme na některé ze strojů, jimiž lze tyto stavby budovat, ale hlavně udržovat a opravovat.
Univerzální zemní stroj (rýpadlo – nakladač)
Je patrné, že vzhledem k rozmanitosti prací, které musí být provedeny v rámci periodické údržby je výhodná mechanizace, která může nést několik pracovních adaptérů a může se pohybovat po silnici i v terénu. Tyto požadavky splňuje univerzální zemní stroj (UZS).
Podle definice (norma ČSN ISO 6165) je to samohybný stroj na kolovém podvozku s hlavní nosnou konstrukcí určenou jak k nesení nakládacího mechanismu lopaty, namontované na přední části stroje, tak k nesení hloubkového rýpadlového zařízení namontovaného na zadní části stroje. Při rýpání stroj rýpe pod úrovní roviny, na které stojí, s lopatou pohybující se směrem ke stroji. Hloubkové rýpadlové zařízení zdvíhá, pootáčí a vysypává materiál, přičemž se podvozek nepohybuje. Při použití stroje v činnosti nakladače stroj nabírá, těží nebo rozpojuje materiál prostřednictvím pohybu stroje dopředu, materiál zdvíhá, přepravuje a vysypává.
Univerzální zemní stroj lze využít pro nakládku sypkých hmot i stavební sutě, pro urovnávání povrchu terénu, rozprostírání vytěženého materiálu – nánosů (po čištění kanálů, příkopů), zahrnování rýh a příkopů, úpravu komunikací, úpravu svahů hrází, nakládání nebo rozprostírání naplavenin, závalů, přemísťování horniny na krátkou vzdálenost, pro manipulaci s břemeny (kmeny, tyčovina), rozrušování betonu, asfaltu, skalnatých bloků, čištění žlabů, kanálů a příkopů, a úpravu okolí těchto staveb.
Záleží na použité lopatě nakladače a lopatě rýpadla (rýpací, příkopové čistící), na násadě (možnost použití teleskopické násady pro větší dosah). Lze také použít hydraulická kladiva, vrtáky a vibrační mechanismus pro zhutnění horniny.
Pohony pojezdu UZS jsou hydrodynamické nebo hydrostatické, pohony provozního zařízení jsou hydrostatické. Kabiny strojů jsou vybaveny moderní elektronikou, regulační technikou a moderními klimatizačními a ergonomickými prvky. Stroje se mohou pohybovat v běžném provozu samostatně, čímž odpadají starosti s doprovodnými nebo dopravními prostředky. Pro tento účel jsou vybaveny systémy pro tlumení rázů při jízdě (např. Caterpillar systém RCS), čímž se zvyšuje stabilita stroje a bezpečnost jízdy. U některých strojů je standardně využíváno brždění všech kol, čímž se zvyšuje brzdící účinek a bezpečnost jízdy na kluzkém povrchu a na podélných a příčných svazích.
Univerzální čelní nakladače (smykem řízené nakladače a pásové nakladače)
Univerzální čelní nakladače (někdy také „kompaktní nakladače“) se vyznačují malými rozměry, velkou pohyblivostí a schopnostmi manévrovat v omezených prostorech (obr. 2).
Univerzálnost jejich použití je dána velkým počtem pracovních nástrojů. Lze je využít téměř ve všech oblastech, počínaje stavebnictvím a konče údržbou melioračních ploch.
V současné době lze použít pro údržbu melioračních objektů i pásové univerzální čelní nakladače (JCB, Caterpillar). Například stroj firmy Caterpillar 247 má podvozek opatřen pryžovými pásy, které jsou na pevném povrchu v kontaktu ve 24 kontaktních místech, na povrchu poddajném je to celá plocha pásu o velikosti 1.14 m2, což při provozní hmotnosti stroje 3023 kg dává střední kontaktní tlak 26,5 kPa. To je hodnota velmi příznivá pro pohyb v málo únosném terénu a také v terénu, který nesmí být činností stroje poškozen. Pásový podvozek poskytuje velmi dobré trakční vlastnosti. Přenos pohybu na pás je realizován hnacím kolem, které je zvýšeno nad pojezdovými koly, což má příznivé účinky na životnost a bezproblémovost styku pásu s hnacím kolem (nečistoty a předměty ležící na zemi se nedostanou ke hnacímu kolu). Hydromotory s konstantním průtokem umožňují rychlost pohybu 12 km/h, což je dostatečně vysoká rychlost pro dosažení velmi dobré výkonnosti stroje.
Modely univerzálních čelních nakladačů s výkonem motoru alespoň 47 kW mohou použít pro systematickou likvidaci nežádoucích nárostů lesní frézy. Fréza je upevněna na výložník, čímž může být zpracováván i dřevní materiál na skládkách, naplaveninách a na svazích ochranných hrází. Například lesní fréza FAE 125 se záběrem 1210 mm a hmotností 710 kg likviduje dřevní materiál o průměru 20 cm. Rotor této frézy je opatřen pevnými zuby a jeho průměr je 420 mm. Některé modely těchto lesních fréz mají hydraulický posun do stran, což je výhodné při selektivní likvidaci nežádoucích nárostů.
K dalším pracovním adaptérům pro využití při údržbě melioračních objektů patří fréza na pařezy, drapák na kulatinu, grejdr, přesazovač stromů, rozrývač s planýrovacím zařízením a rýpací zařízení s výměnnými lopatami.
Malorýpadla a střední rýpadla
ČSN 27 7006 rozděluje rýpadla do skupin podle základního parametru, kterým je jmenovitá provozní hmotnost a podle informačního parametru - výkonu motoru. Pro údržbu melioračních objektů mohou být použita i malorýpadla, to znamená, že vyhovují i stroje s hmotností 3500 kg a výkonem motoru 20 kW. Pro rozsáhlejší údržbové práce vyhovují stroje s hmotností 13 000 kg, výkonem motoru 65 kW a objemem lopaty 0,4 – 0,5 m3. Vždy záleží na charakteru prováděné práce a na dalších faktorech. K pohonu některých pracovních adaptérů je nutný dostatečný výkonu motoru a v některých případech je preferována hmotnost a rozměry stroje. Například rýpadlo Caterpillar 303 CR je stroj s výkonem motoru 20 kW a hmotností 3420 kg. Jeho velkou výhodou je malý obrysový poloměr při otáčení nástavby, takže může pracovat v omezených profilech (mezi stromy). Při použití dlouhé násady může toto malorýpadlo dosáhnout do hloubky 3330 mm.
Také kolová rýpadla mohou být využívána pro provádění prací při meliorační údržbě. Díky kolovému podvozku nejsou požadavky na speciální dopravní mechanizaci. Pro práce v korytech potoků jsou vhodná rýpadla s kráčivým podvozkem (samohybná).
Také na násady rýpadel lze připevnit velké množství adaptérů pro údržbu melioračních objektů. Lze měnit i násady pro zvýšení dosahu při čištění usazenin v širších vodních tocích. Pro údržbu melioračních příkopů lze použít lichoběžníkovou lopatu (profilová lopata), jejíž boky jsou zkosené do tvaru příkopu, čímž lze provádět čištění části příkopu při jednom cyklu rýpadla. Rychlost a kvalita práce je tím vysoká. Lopaty čistící příkopové jsou používány ve spojení s dlouhou násadou pro odstraňování nánosů ze dna vodotečí a k čištění svahů.
Podvozek rýpadla umožňuje pracovat ve složitém a málo únosném terénu, výložník s násadou umožňuje dlouhý hloubkový a délkový dosah. Způsob ovládání pracovního zařízení, přehled operátora o situaci na konci násady a pracovní podmínky v kabině umožňují dosahovat vysokou výkonnost a požadovanou kvalitu prováděné údržby.
Pro likvidaci doprovodných břehových porostů křovin a dřevin kolem příkopů, na hrázích a na prostorách ke krátkodobému zachycení odtoku povrchové vody, jsou používány lesní frézy, které jsou připevněny na násadě rýpadla.
Například lesní frézy FAE, typ PMM/EX, FML/EX, FMM/EX a UML/EX (Excavator mulcher) jsou používány podle charakteru dřevinných nárostů. Pro likvidaci dřevin s průměry kmenů 80 až 200 mm jsou to modely L (Light), pro průměry 200 až 300 mm jsou to modely M (Medium) a pro průměry dřevin 400 mm jsou to modely H (Heavy). Model PMM je určen pro likvidaci jednoletých nárostů dřevin a bylin. Rotor frézy (P) je opatřen otočnými kladivy tvaru Y a T. Rotor modelu FMM (F) je určen pro likvidaci víceletých nárostů a rotor nese také otočně připevněná kladiva. Model UML (U) je už vybaven pevnými zuby na rotoru.
Pro pohon lesních fréz jsou potřebné výkony motorů rýpadel v rozsahu od 50 (model L) do 130 kW (model H). Charakter zpracovaného dřevinného nárostu umožňuje jeho ponechání na místě, protože jsou dřeviny rozvlákněny a mohou částečně a dočasně bránit dalšímu nežádoucímu zarůstání udržovaného melioračního objektu. Toto řešení je efektivnější než tradiční způsob, kdy byly dřeviny likvidovány pomocí křovinořezů a motorových řetězových pil. Po těžbě zůstaly vytěžené dřeviny na místě a musely být dále manipulovány a zpracovány, což s sebou přinášelo nároky na čas a finanční prostředky. Na jedné straně může někdo namítnout, že každá dřevina by měla být využita pro energetické a jiné využití a neměla by být tedy tímto způsobem „zmařena“. Zde je však prioritou údržba melioračního objektu.
Frézy pro úpravu povrchu terénu (půdní frézy)
Tyto frézy jsou nesené v tříbodovém závěsu traktoru. Jejich rotor je vybaven pevnými zuby, které jsou schopny rozdrtit kameny a promísit je s horninou až do hloubky 25 centimetrů (obr. 3). Frézy lze připevnit na přední i zadní část traktorů.
V rámci údržby melioračních objektů (likvidace doprovodných trávních porostů a doprovodných porostů křovin a dřevin, srovnávání ploch, stavba a rekonstrukce přístupových cest, úprava povrchů před zhutňováním) lze frézy použít na drcení a odstraňování zbytků po těžbě, na odstraňování pařezů, na likvidaci víceletých nárostů, na údržbu cest a na přípravu ploch pro výsadbu ochranných dřevin a travin (zpevňující bylinný a dřevinný pokryv).
Frézy jsou dodávány v několika pracovních šířkách, s různou hloubkou zpracování povrchu půdy, pro různé výkony motorů traktorů. Například fréza MERI MJ-1.0 může být agregována s traktorem o výkonu od 23 kW. Pracovní šířka této frézy je 1000 mm.
Pro zpracování starších dřevinných porostů a půdy s obsahem kořenů a kamení je potřeba traktor s výkonem motoru alespoň 100 kW. Pařezové frézy mohou zlikvidovat pařezy až do hloubky 50 cm.
Frézy zpracovávají půdu při jednom průjezdu a po provedené údržbě není nutné údržbu tak často opakovat, jako by bylo nutné při použití tradičních metod.
